新型抗静电剂的开发及其在毛纺上的应用

新型扰静电嗣组成及其理化性能 　　 新型抗静电剂 是由对苯二甲酸及乙二醇等原料先进行酯化反应生成对苯二甲酸乙二醇初缩体，再由聚乙二醇分别和对苯二甲酸初缩体，以及其它有机缩合体进行缩聚反应得到的一种高聚物。主要反应和分子组成如下：

　　其中n、m为聚台数，R为高聚多元酸基，a为高聚物平均羟基数。主体聚台物分子量在1～3万之间，熔点在60℃左右。新型抗静电剂是非离子和阴离子型的乳白色或淡黄色膏状体，加热水可配制为不同浓度的水分散液，pH值显中性或略偏酸性，与阴离子和非离子助剂相溶。

3 新型抗静电剂的作用机理 　　羊毛/聚酯纤维混纺织物在加工过程中，一般都要经过高温热处理过程，如高温染色、高温烘干定形等。在热处理中聚酯纤维膨胀，部分大分子链段移动，其分子间作用力减小。由于抗静电剂与聚酯纤维具有相似的苯环直链结构，使得抗静电剂的苯环中心迅速地嵌入聚酯纤维内部，并与聚酯纤维分子产生一定的作用力。当聚酯纤维大分子在新的位置上重建新的分子间力时，抗静电剂分子被一同固定下来，其分子中亲水部分(聚乙二醇)便覆在聚酯纤维表面形成亲水点(层)。亲水点(层)使聚酯纤维表面具有一定的吸湿性(见图1)。

　　同时，抗静电剂高聚物和聚乙二醇在羊毛/聚酯纤维高温烘干或定型时，通过二者之间的缩聚反应，会沉积或嵌入羊毛纤维中，也改善了羊毛纤维的吸湿结构，从而消除了羊毛纤维的静电性。 4 新型抗静电剂的应用 　　新型抗静电剂在羊毛/聚酯纤维混纺织物的染色和后整理中应用。在浸染和轧染中应用可改善然与润滑效果和染色均匀性。在后整理中可单独使用，也可同其他整理剂（如柔软剂、树脂等）同裕使用。 4.1 高温染色中使用条件 　　这种方法适用于高温染色喷射机、绳状染色机及成衣染色机等，不改变正常染色工艺。染裕40℃时加入抗静电剂(有效成分15%)4%-7%(o,w,f)和适量分散剂,调节溶液ph4.5-5.5,升温至60-65℃加入染料,混合完全后升温至130℃,染色15-45min,冷却并漂洗.染深色时,染液中最好先不添加染料，升温到60℃并保持45min，然后加入染料并继续升温，染色。 4.2 轧染中使用条件 　　在室温下添加抗静电剂（有效成分 15%）4%-7%（o.w.f），调节pH5.0-6.0，常规时间、温度下烘干，然后175℃烘焙60--30-60s。此法不宜染深色。 4．3 后整理中使用条件 　　抗静电剂(有效成分15%)用量66g/L，2浸2轧，轧余率60% ，100*C烘干，175"C焙烘30-60s。 5 新型抗静电剂的性能 5．1 抗静电性 　　在聚酯纤维染色中，加入抗静电剂(有效成分15%)3%(o．w．f．)，对染色后的聚酯织物依据FJ549检测，结果列于表1。 　　　　　　　　　　　　 表1 经抗静电剂处理的聚酯纤维织物抗静电性 　　　　　　　　　　　　 --------------------------------------------- 　　　　　　　　　　　　 试样　　　　 静电电压/ V　　　　静电半衰期/S 　　　　　　　　　　　　 原样　　　　　　 393　　　　　　　　　51.2 　　　　　　　　　　　　 处理后　　　　　 185　　　　　　　　　 1.6 　　采用浸轧烘焙法对羊毛/聚酯纤维互访织物进行整理，然后按FZ/T1042作为检验及判定依据，在权威部门对20/80和50/50羊毛/聚酯纤维织物进行静电压和静电半衰期试验，结果列于表2和表3种。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2 20/80羊毛/聚酯纤维织物抗静电性 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　----------------------------------- 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　试样　　静电压/V　　　 静电半衰期/S 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原样　　 1117　　　　　　　 25.6 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　整理后　 550　　　　　　　　 1.2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 表3 50/50羊毛/聚酯纤维织物抗静电性 　　　　　　　　　　　　 -------------------------------------------------------------- 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 静电　　　　 静电　　　　　　残留电压/V 　　　　　　　　　　　　 试样　　　　　　　　　　　　　　　　-------------------------- 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 电压/V　　　半衰期/S　60S　　120S　 180S　　240S 　　　　　　　　　　　　 --------------------------------------------------------------- 　　　　　　　　　　　　 原样　　　　　 1617　　　 测不到　　1300　　1167　1050　　 983 　　　　　　　　　　　　 整理后　　　　 1067　　　　3.2　　　　　　　 ---- 　　　　　　　　　　　　 整理洗涤50次　 1417　　　　121.4　　　　　　 ---- 　　　　　　　　　　　　 --------------------------------------------------------------- 　　从表1～ 表3可看出，聚醋织物和20/80羊毛/聚醋纤维织物经抗静电剂处理后，静电电压和静电半衰期都明显下降。对50/50羊毛僳酯纤维织物来说，根本测不到原样静电半衰期，残留电压很大。经抗静电剂整理后，静电半衰期著下降，水洗50次后，仍然有良好的抗静电效果。 5．2 吸湿性 　　将聚酯织物及羊毛/聚酯纤维织物剪成5em×20cm的条状，其下端挂有夹子，使布面平直。将下端浸入水中，记录一定时间后水在布面上的上升高度，测得液体在织物上的吸湿高度。结果显示，经抗静电剂处理后的聚酯织物和羊毛/聚酯纤维织物，其吸湿高度明显大于未经抗静电剂处理的织物。在吸尘试验中，经抗静电剂处理后的织物也具有较为明显的防尘性。 5．3 柔软性 　　由于新型抗静电剂大分子柔软性好，原子间键距大，运动自由度大，分子间作用力较弱，表现出较低的表面张力，有很好的润滑性和柔软性。对羊毛纤维，改变了羊毛纤维的双向摩擦系数，使其接近一致，有效地防止了羊毛纤维的不可逆移动。而对聚酯纤维，由于抗静电剂大分子对聚醋纤维大分子有较大的亲和力，故赋予聚醋纤维更光滑和柔软的手感。实验结果表明，新型抗静电剂能减少纤维屈曲滞后性，改善织物的悬垂性，获得柔软的手感。 　　抗静电剂在羊毛染色中使用，发现羊毛纤维的纺纱、织造效率也有相应提高，织物没有划痕，改善了手感。从侧面也证明新型抗静电剂对织物的润滑和柔软作用。 6 结论 　　① 用新型抗静电剂整理羊毛/聚酯纤维混纺织物，会使织物的抗静电性显著提高，水洗50次后，经抗静电剂处理的羊毛/聚酯纤维混纺织物仍具有良好的抗静电性，表明新型抗静电剂不仅抗静电性好，抗静电耐久性也好。 　　② 新型抗静电剂的作用机理，充分表明它对羊毛、聚酯纤维的吸湿基团结构的改变，改善和增加了纤维的吸湿性，从而有效地防止织物吸尘，提高织物的抗污性。 　　③ 新型抗静电剂的大分子柔顺结构，使它在羊毛、聚酯纤维等织物的染色中起到润滑作用，并使织物手感明显改善。

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